Aulas 4 e 5 - Mitose e meiose

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Ciclo celular,
mitose e meiose
Disciplina: Genética Humana
Professora: Isadora Machado Teixeira Lima
Tipos de divisão celular
 Mitose: divisão comum das células somáticas, pela qual o corpo cresce, diferencia-se e sofre regeneração. Resulta em duas células-filhas diplóides (2n), idênticas à célula parental.
 Meiose: divisão apenas das células germinativas, resultando na formação de gametas haplóides (n).
Tipos de divisão celular
Ciclo celular
 Ciclo celular: conjunto de processos que se passam em uma célula viva entre duas divisões celulares.
Fases do ciclo: 
G1 
S (síntese) 
G2	
Mitose
Intérfase (mais longa):
 metabolismo
Interfase: as sínteses de RNA e proteínas ocorrem continuamente!! Caem na mitose (pela condensação dos cromossomos).
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Ciclo celular
Quiescência
 G0  G1
 Hepatócitos
 Céls. ósseas
 G0
 Neurônios
Ciclo celular
 Fase G1: não há síntese de DNA. Síntese de proteínas, lipídios e glicídios. Pode durar horas, dias ou anos.
Fase S: síntese de DNA
Pode durar de 6 a 8 horas.
A quantidade de DNA duplica, passando de 2x para 4x.
Ciclo celular
 Fase S: síntese de DNA
Cada cromossomo da fase G1 (única molécula de DNA) replica-se para formar um cromossomo bipartido cromátides-irmãs (cada uma com uma cópia idêntica da molécula de DNA original).
Ciclo celular
 Fase S: síntese de DNA
As duas cromátides-irmãs são mantidas fisicamente juntas no centrômero (região de DNA inativa).
Ciclo celular
Segundo a posição do centrômero, os cromossomos são classificados em:
A) telocêntricos - quando ele está em uma das extremidades do cromossomo.
B) acrocêntricos - quando o centrômero está mais próximo das extremidades do que do centro.
Ciclo celular
Segundo a posição do centrômero, os cromossomos são classificados em:
D) metacêntrico - quando o centrômero está no centro do cromossomo.
C) submetacêntrico - quando ele está "um pouco" afastado do centro (os braços têm tamanhos diferentes).
Ciclo celular
 Fase G2: preparação para a divisão celular, havendo síntese de proteínas e membranas. Dura por volta de 2 a 4 horas.
(1-2 h)
Pontos de controle do ciclo celular: componentes protéicos que agem induzindo ou impedindo a progressão do ciclo. Essas proteínas reguladoras só recentemente estão sendo identificadas e suas funções desvendadas. Atuam em uma série de pontos de controle ao longo do ciclo.
Exemplo de mecanismo de controle: interrupção temporária do ciclo na fase G1 induzida pela presença de danos no DNA, para que os mecanismos de reparo operem antes da fase de replicação (fase S). Em mamíferos, o sinal de parada em G1 é dado pela proteína p53, cujos níveis intracelulares aumentam em resposta a eventuais danos no DNA, impedindo que a célula prossiga no ciclo e replique o DNA danificado. 
A transmissão desses danos às células-filhas, que pode estar relacionada à perda de funções da p53, resulta em acúmulo de mutações e instabilidade do genoma, que contribuem para o desenvolvimento do câncer. Em diversos tipos de câncer, são observadas mutações da p53, com perda de sua função estabilizadora. 
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Mitose
 Cada uma das células-filhas deve receber um conjunto completo de informação genética, sendo distribuída uma cromátide de cada cromossomo para cada célula-filha. 
 Processo de distribuição de uma cópia de cada cromossomo para cada célula-filha - segregação cromossômica.
Mitose
 A mitose é dividida em 5 estágios:
 PRÓFASE : 
 Condensação gradual dos cromossomos
 Desintegração do nucléolo
 Início da formação do fuso mitótico
 Centrossomos movem-se gradualmente para tomar posição nos pólos das células e formam focos dos quais se irradiam os microtúbulos.
Nucléolo: são corpúsculos arredondados de aspecto esponjoso, mergulhados diretamente no nucleoplasma, uma vez que não possuem membrana envolvente.
Os principais componentes do nucléolo são o ácido ribonucléico (RNA), ácido desoxirribonucléico (DNA) e proteínas.
A principal função do nucléolo é a produção de subunidades que formam os ribossomos. Os ribossomos são conhecidos para produzir / fabricar proteínas e, portanto, o nucléolo desempenha um papel indireto na síntese de proteínas.
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Mitose
 A mitose é dividida em 5 estágios:
 PROMETÁFASE : 
 Membrana nuclear se rompe
 Cromossomos se dispersam na célula e se ligam aos microtúbulos do fuso mitótico através do cinetócoro
 Cromossomos começam a se mover para um ponto mediano entre os pólos do fuso (congressão)
 Continua a condensação cromossômica.
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Mitose
 A mitose é dividida em 5 estágios:
METÁFASE : 
 Cromossomos em máxima condensação
 Disposição dos cromossomos no plano equatorial da célula (forças iguais exercidas no cinetócoro pelos micro-túbulos, emanadas dos dois pólos).
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Mitose
 A mitose é dividida em 5 estágios:
ANÁFASE : 
 Cromossomos se separam no centrômero
 Cromátides irmãs de cada cromossomo se tornam cromossomos filhos pólos opostos.
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Mitose
 A mitose é dividida em 5 estágios:
TELÓFASE : 
Cromossomos atingem pólos opostos e começam a se descondensar
Nucléolo reaparece
Membrana nuclear começa a ser reconstituída (ao redor dos núcleos-filhos) 
Cada núcleo reassume gradualmente seu aspecto interfásico.
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Mitose
 Ao final da telófase:
O citoplasma é clivado por citocinese
 Formam-se duas células-filhas comple-tas (núcleo com toda a informação genética da célula original).
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Mitose
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Mitose
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Meiose
 Tipo de divisão celular pelo qual as células diplóides (2n) da linhagem germinativa originam gametas haplóides (n).
 Consiste em 1 etapa de síntese de DNA seguida por 2 etapas de segregação cromossômica e divisão celular = Meiose I e Meiose II.
Meiose
 Meiose I – Divisão reducional
 No de cromossomos é reduzido à metade
 São formadas 2 células haplóides (n) a partir de uma célula diplóide (2n).
Meiose II – Divisão equacional
 No de cromossomos é mantido
 Cada célula haplóide formada na meiose I se duplicará nesta fase gametas.
Meiose
Meiose
 Na meiose I ocorre o fenômeno de recombinação genética ou crossing over:
Segmentos homólogos de DNA são trocados entre cromátides não-irmãs de um par de cromossomos homólogos (quiasmas).
Isso garante que nenhum dos gametas seja idêntico ao outro (distribui genes maternos e paternos).
Meiose
Crossing over
Meiose
 A meiose II ocorre logo após a meiose I:
 Não há replicação do DNA entre os dois processos.
É muito semelhante à mitose: separação de cromátides-irmãs, com migração de uma cromátide de cada cromossomo para cada célula-filha.
Meiose
 Fases da Meiose I:
 PRÓFASE I:
Subdividida em 5 subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.
 Leptóteno: 
 Cromossomos já se encontram replicados (da fase S anterior)
Tornam-se visíveis como filamentos finos (começando a se condensar)
Meiose
 Fases da Meiose I:
 PRÓFASE I:
Zigóteno: 
 Cromossomos homólogos começam a se parear (sinapse): sequências correspondentes de DNA em alinhamento
 Sinapse não ocorre na mitose
Meiose
 Fases da Meiose I:
 PRÓFASE I:
Paquíteno: 
 Cromossomos mais condensados
 Sinapse completa
 Cada par de homólogos = bivalente ou tétrade
 Recombinação genética ou crossing over (quiasmas)
Meiose
 Fases da Meiose I:
 PRÓFASE I:
Diplóteno: 
 Sinapse é desfeita
 Dois cromossomos homólogos de cada bivalente começam a se separar (unidos apenas pelos quiasmas)
Meiose
 Fases da Meiose I:
 PRÓFASE I:
Diacinese: 
  Repulsão entre homólogos (terminalização dos quiasmas)
Cromossomos atingem sua máxima condensação
 Desaparecimento do nucléolo
 Ruptura da membrana nuclear 
Meiose
 Fases da Meiose I:
 METÁFASE I:
Começa quando a membrana nuclear desaparece
	Formação do fuso meiótico
Cromossomos pareados (bivalentes) na placa equatorial, ligados pelos quiasmas
Centrômeros orientados para pólos diferentes
Meiose
 Fases da Meiose I:
 ANÁFASEI:
Quiasmas desaparecem
Cromossomos homólogos de cada bivalente separam-se e migram para pólos opostos da célula (disjunção)
* Centrômeros não se rompem
* Número de cromossomos é reduzido à metade (2n  n)
* Fase mais propensa a erros de não-disjunção.
Meiose
 Fases da Meiose I:
 TELÓFASE I:
Cromossomos atingem os lados opostos da célula
	Começa a formação de novas membranas nucleares
  Célula divide-se por citocinese em duas células-filhas “n” e entra na intérfase meiótica (curta, sem fase S) Meiose II.
Meiose
Meiose
Meiose II:
 Similar à mitose (mesmas fases e eventos)
 Exceção: No de cromossomos da célula que entra em meiose II é haplóide
 Resultado final: 4 células haplóides distintas (crossing over), cada uma com 23 cromossomos.
Meiose
Meiose
Comparações: Mitose X Meiose